【正文】 發(fā)酵溫度的沖擊。 37 61 循環(huán)經(jīng)濟生產(chǎn)流程圖 有機奶牛養(yǎng)殖園區(qū) 飼草加工配送區(qū) 農(nóng)戶大田種植園區(qū) 沼氣工程 糞 便 沼 渣 沼 液 沼 氣燃 用 沼 氣發(fā) 電 加工機械用電 灌 溉用 電 辦公生活區(qū) 冬季供暖 夏季制涼 有機肥工程 生物 有機肥 污 水 有機蔬菜種植大棚 牛肉生產(chǎn) 無公害蔬菜生產(chǎn) 牛奶生產(chǎn) 38 沼氣生產(chǎn)、固體有機肥加工糞污處理工藝方案： 圖 64 糞污處理 工藝流程圖 工藝流程說明： 本沼氣工程整個工藝包括：一是糞污的前處理系統(tǒng)，二是厭氧消化系統(tǒng)，三是沼氣凈化系統(tǒng) ，四是沼氣利用系統(tǒng)，五是沼渣沼液綜合利用和灌溉系統(tǒng)，六是生產(chǎn)固體有機肥加工生產(chǎn)系統(tǒng)。同時該工藝簡單合理，投資省，操作方便可靠、運行費用低，已得到用戶的好評，特別在寒冷地區(qū)，具有較好的使用前景。整個沼氣工程利用沼氣發(fā)電的余熱和自身所產(chǎn)沼氣作為加熱燃料，以保證常年產(chǎn)氣均衡，其能量的投入和產(chǎn)出比小于 50％。 綜合考慮上述池型的特點和物料特點及當(dāng)?shù)貧夂蜉^冷等因素，推流式沼氣池由于底物濃度高，加熱量小，易保溫，運行費用低、管理方便、沼液量少等優(yōu)點，比較適宜處理牛糞便，因此選擇推流式沼氣池。但缺乏持留或補充厭氧活性污泥的特殊裝置，消化器中難以保持大量的微生物細胞：對無攪拌的消化器，還存在料液的分層現(xiàn)象嚴(yán)重，微生物不能與料液均勻接觸，溫度也不均勻，消化效率低等缺點。 全混合消化池的特點是可以直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的料液。 全混合厭氧消化池 全混合消化池又稱傳統(tǒng)或 常規(guī)消化池，廢水定期或連續(xù)進入 35 池中．經(jīng)消化的污泥和廢水分別由消化池底和上部排出，所產(chǎn)的沼氣從頂部排出。 EGSB反應(yīng)器由于采用高的上升流速因而不適于顆粒有機物的去除。運行在膨脹狀態(tài)。 厭氧顆粒污泥膨脹床（ EGSB）反應(yīng)器 EGSB反應(yīng)器實際上是（改進的） UASB反應(yīng)器，其運行在高的上升流速下使顆粒污泥處于懸浮狀態(tài)，從而保持了進水與污泥顆粒的充分接觸。自由氣體和從污泥顆粒釋放的氣體被收集在反應(yīng)器頂部的集氣室內(nèi)。隨著污水與污泥相接觸而發(fā)生厭氧反 34 應(yīng)，產(chǎn)生沼氣（主要是甲烷和二氧化碳）引起污泥床擾動、在污泥床產(chǎn)生的氣體中有一部分 附著在污泥顆粒上，自由氣體和附著在污泥顆粒上的氣體上升至反應(yīng)器的頂部。但如采用的填料不當(dāng)，在污水中懸浮物較多的情況下，容易發(fā)生短路和堵塞，這是 AF工藝不能迅速推廣的原因。在短的水力停留時間下可取得長的污泥齡，平均細胞停留時間可以長達 100天以上。 另外還有下向流厭氧濾池。 厭氧濾池 厭氧濾池是在反應(yīng)器內(nèi)充填各種類型的固體填料，如卵石、爐渣、瓷環(huán)、塑料等來處理有機廢水。此外，隨自然溫度變化的發(fā)酵方式稱常溫發(fā)酵。 一般化學(xué)反應(yīng)的速度常隨溫度的升高而加快，每當(dāng)溫度升高10℃，化學(xué)反應(yīng)的速度可增加 2～ 3 倍，沼氣發(fā)酵過程是在微生物體內(nèi)進行的生化反應(yīng)過程，在一定溫度范圍內(nèi)也基本符合這個 33 規(guī)律。綜合起來有厭氧發(fā) 酵的原料、厭氧消化活性污泥、消化器負荷、發(fā)酵溫度、 pH值、碳氮比、有害物的控制及攪拌等。 沼氣工程厭氧處理器介紹 厭氧發(fā)酵是厭氧微生物一系列生命活動的結(jié)果，也就是微生物不斷地進行新陳代謝和生長繁殖的結(jié)果。 ⑤ 厭氧、好氧產(chǎn)生的污泥經(jīng)干化場濃縮脫水后可用于制作有機肥或作為菌種出售。厭氧出水 COD在 1000 mg/L 左右。 32 ② 污水必須先進行預(yù)處理，強化固液分離、沉淀，嚴(yán)格控制SS濃度。工藝流程見圖 62。 ④ 沼液、沼渣進行綜合利用，建立以沼氣為紐帶的良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)，提高沼氣工程綜合效益。 ② 厭氧消化器可采用全混合厭氧池、上流式厭氧污泥床等。工藝流程見圖 61。 沼氣工程工藝介紹 國內(nèi)外養(yǎng)殖場糞污處理利用主要模式有二種：生態(tài)模式和環(huán)保模式。沼氣主要用于發(fā)電，供應(yīng)養(yǎng)殖基地生產(chǎn)及種植園區(qū)灌溉生產(chǎn)用電，少部分沼氣直接作為園區(qū)生活和生產(chǎn)用能。 主要障礙因素及解決方案 本項目主要障礙因素是奶牛養(yǎng)殖效益比較，糞污綜合利用和污染防治投資較大，企業(yè)投入資金不足，投資回報率周期過長，所以需要申請國家環(huán)保資金，將奶牛養(yǎng)殖健康發(fā)展起來，同時也把有限的 資源不要浪費，也把環(huán)境很好的保護起來。項目區(qū)所在的杭錦后旗二道橋鎮(zhèn)距旗所在地7 公里，距臨 — 策鐵路杭后車 站 2 公里，距 110 國道、哈磴高速線 20公里，距烏海、包頭飛機場分別為 100公里和 290公里。 一是本項目得到杭錦后旗人民政府的大力支持，從力、物力、財力、政策等多方面給予傾斜； 二是項目實施單位資金實力雄厚，在項目建設(shè)期內(nèi)有能力自籌資金用于項目建設(shè)； 29 三是國家大力支持大中型養(yǎng)殖場配套沼氣工程治理和保護環(huán)境，同時也得到各級環(huán)保技術(shù)部門的大力幫助和扶持。 本項目符合國家、自治區(qū)、河套地區(qū)的產(chǎn)業(yè)機構(gòu)調(diào)整方向和生產(chǎn)實際，具有極強的輻射帶動作用。由于本旗及其周邊地區(qū)目前沒有一個能夠提供優(yōu)質(zhì)良種奶牛的基地。 2020年乳業(yè)巨頭伊利入駐杭后，組建伊利巴彥淖爾分公司，第二條生產(chǎn)線開工后日處理鮮奶 300噸以上，輻射帶動全旗 8 個鎮(zhèn)， 100 多 個行政村 10000 戶農(nóng)民養(yǎng)殖奶牛，杭后已成為伊利公司重要的奶源基地，形成了企業(yè) +協(xié)會 +基地 +農(nóng)戶的發(fā)展模式，龍頭企業(yè)帶動作用強勁，杭后奶業(yè)發(fā)展步入快車道。杭錦后旗種植業(yè)主要以小麥、玉米、油料作物等為主，多種農(nóng)作物決定其有豐富的農(nóng)副產(chǎn)品，從而為發(fā)展奶牛業(yè)提供了豐富的飼草料。全旗共有 8個鎮(zhèn)， 131個行政村，總?cè)丝?，其中農(nóng)業(yè)人口 。 全旗國土面積為 1767平方公里，其中耕地面積為 132萬畝。全旗盛產(chǎn)小麥、玉米、花葵、油葵、黑瓜子、番茄、西瓜、蜜瓜、大豆及大白菜、青紅椒、黃瓜、豆角、西紅柿等各種蔬菜。該地區(qū)晝夜溫差大，是全國光照資源最豐富的地區(qū)之一。 土壤與植被 杭錦后旗地處河套沖積平原，土壤性質(zhì)以沙壤土為主。潛水埋置深約在 ，地下水貯量 億立方米， 70%以上因灌溉補給，礦化度較低，一般在 1克 /升左右。 水文地質(zhì) 據(jù)內(nèi)蒙古水文地質(zhì)資料，該區(qū)在地質(zhì)構(gòu)造上是形成于侏羅紀(jì)期的斷陷盆地（俗稱河套盆地）。黃河水質(zhì)優(yōu)良， 1961— 1971年黃河含鹽量 /升。 河流水系和湖泊 杭錦后旗北依陰山，共有 17條山洪溝與灌區(qū)相連，平時無水，汛期有山洪發(fā)生，對灌區(qū)有一定的危害。無霜期 136天，氣溫在攝氏 0℃以上的持續(xù)時間為 。地質(zhì)構(gòu)造屬于黃河淤積平原，其次有山前洪積扇、沙丘、湖泊、風(fēng)蝕坑等。旗境東南隔黃河與鄂爾多斯市杭錦旗相望，北靠烏拉特后旗，東于臨河市毗鄰，東北角連烏拉特中旗，西和西南部與磴口縣接壤。 24＇之間。 自然條件 地理位置 杭錦后旗地處內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市河套平原西北角，位于東經(jīng) 106176。該項目在公司現(xiàn)有奶牛 500頭基礎(chǔ)上，通過奶牛良種擴繁技術(shù)，建成基礎(chǔ)存欄良種奶牛 1000頭規(guī)模的奶牛種源基地。 項目區(qū)概況 項目地址及用地規(guī)模 高產(chǎn)奶牛養(yǎng)殖繁殖基地建設(shè)項目位于杭錦后旗二道橋鎮(zhèn)，距 25 旗所在地 7 公里，交通四通八達。 能源輸送方便：沼氣中心與肥料加工廠、飼料加工廠、辦公生活區(qū)相距不遠，便于沼氣和電力短距離輸送，能量損失小，可減少工程和設(shè)備投資，減輕企業(yè)負擔(dān)。 、滿足養(yǎng)殖場的防疫要求。 物場總體布局依據(jù)養(yǎng)殖工藝和總體規(guī)劃設(shè)計 ,牧場分為生活管理區(qū)、集中擠奶區(qū)、奶牛飼養(yǎng)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、糞污處理區(qū)。 項目區(qū)位于杭錦后旗二道橋鎮(zhèn)永增村，距鎮(zhèn)所在地 7公里，公司擁草場 1000 多畝，其中國有土地 畝，租用土地 1000畝（租用期為 60 年），棚舍 2100 平方米，奶?；顒訄龅?20200平方米 ，辦公、倉庫、擠奶車間、宿舍等各類建筑物 1300 平方米，運輸車、拖拉機、推土機、大型吸奶器、飼草料加工拌合機等各類機具 30余臺套。 按照一般經(jīng)驗，苜蓿飼草種植基地每畝需要固體有機肥 噸 /年，沼液肥 40 噸 /年以上，則 10000 畝牧草苜蓿種植基地年需要沼渣肥 40萬噸，固體有機肥 5000噸，本沼氣項目所生產(chǎn)的沼渣、沼液還不能完全滿足苜蓿種植基地使用，因此沼渣、沼液不存在市場問題。沼肥已逐步得到眾多種植者的認可。也就相當(dāng)于施用尿素 ~ 過磷酸鈣 10~20kg 和氯化鉀 ~。 科學(xué)利用沼肥，不僅能改良土壤，確保農(nóng)作物生長所需的良好微生態(tài)環(huán)境，還有利于增強其抗凍、抗旱能力，減少病蟲害，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。除了含有豐富的氮、磷、鉀等元素外，沼肥還含有鈣、鐵、銅、鋅、錳、鉬等微量元素和對動、植物生長有調(diào) 控作用、對某些病蟲害有殺滅作用的生物活性物質(zhì)，如氨基酸、生長素、赤霉素、纖維素酸、單糖、腐殖酸和某些抗菌素類。沼渣中的重要養(yǎng)分有有機質(zhì)、腐殖酸、全氮、全磷和全鉀。其中一部分水溶性物質(zhì)殘留在沼液中；另一部分不溶解或難分解的有、無機固形物則殘留在沼渣中，沼渣吸附了大量的可溶性的有效養(yǎng)分。 、沼液市場分析預(yù)測 沼肥的特性 畜禽糞便和污水通過沼氣池的厭氧發(fā)酵后，轉(zhuǎn)化成沼渣和沼液。 以往養(yǎng)牛場以及牧草種植基地和牧場園區(qū)的生活生產(chǎn)電力要靠市政電網(wǎng)供電，項目實施后，通過沼氣發(fā)電產(chǎn)生的電力則全部可以自用，不存在市場問題和并網(wǎng)的問題。沼氣發(fā)電技術(shù)日趨成熟，沼氣是可再生的清潔能源，沼氣發(fā)電具有良好的發(fā)展前景。 目前，我國的電力資源明顯表現(xiàn)出不足，尤其是受季節(jié)的影響較大。空閑地帶還可種一些草坪和牧草，如紫羊茅、三葉草、苜蓿等。綠化牛場常用的喬木品種有大青楊、洋槐、垂柳等。另外，樹木與植被對噪聲具有吸收和反射的作用，可減弱噪聲的污染，并具有很好的防風(fēng)隔離作用，可以防止火災(zāi)的曼延。在盛夏，綠化可為奶牛場起到遮陰和降溫的作用。這樣不僅凈化環(huán)境，而且從水生植物中制取維生素添加劑。該生態(tài)工程模式為：奶牛糞便通過機械刮糞裝置輸入發(fā)酵罐制取沼氣，為全場提供能源，經(jīng)發(fā)酵后的糞渣和料液用做培養(yǎng)基，大量培養(yǎng)。 大力發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖場 生態(tài)畜牧業(yè)的最大特點之一就是變廢為寶，對營養(yǎng)物質(zhì)多層次地分級利用，實現(xiàn)無廢物、無污染生產(chǎn)。趕在大中型奶 牛場，污水排放量大，經(jīng)過沉淀、酸化、水解等一級處理后，水中的化學(xué)耗氧量（ COD），生化需氧量（ BOD）和水 17 中懸浮物（ SS）含量仍較高，尚需進行二級或三級處理，方可達到排放標(biāo)準(zhǔn)。 將奶牛的糞污經(jīng)厭氧發(fā)酵處理，不僅可以殺死病源微生物和寄生蟲，消除環(huán)境污染，而且產(chǎn)生的沼氣可作燃料和發(fā)電照明使用，直接為奶牛場創(chuàng)造經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。處理后的糞便呈棕黑色、松軟、無特殊臭味，不招蚊蠅。 糞污的生物和生態(tài)凈化方法 奶牛的糞尿中富含氮、磷、鉀和有機物，是一種可再利用的重要資源，處理得當(dāng)可以變廢為寶，減少和消除對環(huán)境的污染。使用微生態(tài)制劑和非淀粉多糖降解酶，減少隨糞便排出體外的致病菌和氨、硫化氫等有害氣體，改善舍內(nèi)空氣質(zhì)量，降低對環(huán)境的 16 污染。 在日糧中使用合成氨基酸，可降低飼料蛋白質(zhì)水平，提高日糧中氮的利用率，減少糞尿中氮對環(huán)境的污染。 促進 環(huán)保飼料 的 研制推廣 為了減輕牛場排泄物及其氣體的危害，近年來人們提出了“生態(tài)營養(yǎng)”這一全新的概念，力求應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理，利用營養(yǎng)調(diào)控的方法消除和減少污染。項目采用的廢棄物沼氣發(fā)酵、牛糞高溫發(fā)酵生產(chǎn)有機肥技術(shù)已在國內(nèi)許多奶牛場使用，技術(shù) 成熟程度高。 15 第三章 技術(shù)可行性分析 養(yǎng)殖場的環(huán)境污染問題是一個社會問題，需要各級政府的高度重視。場內(nèi)技術(shù)實力雄厚，職工素質(zhì)較高，具有建設(shè)大中型沼氣工程的積極性和迫切要求。 項目單位具有一定的技術(shù)基礎(chǔ)。養(yǎng)殖 場有充足的沼氣發(fā)酵原料，為沼氣工程的正常連續(xù)運轉(zhuǎn)提供了足夠的發(fā)酵原料 和保證。目前我國已基本掌握沼氣發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。 沼氣燃燒發(fā)電是隨著沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項沼氣利用技術(shù)，它將沼氣用于發(fā)動機上，并裝有綜合發(fā)電裝置，以產(chǎn)生電能和熱能，是有效利用沼氣的一種重要方式。 目前全國已建成規(guī)?；B(yǎng)殖場大中型沼氣工程 3800處。 在國家的重視和支持下，經(jīng)過近二十余年的發(fā)展， 我國沼氣工程厭氧消化成套技術(shù)已日趨成熟，在某些方面已居國際領(lǐng)先水平 。據(jù) 統(tǒng)計 ， 2020年 ～ 2020年，國家安排 了 55億元國債資金 用于支持農(nóng)村戶用沼氣池和 大中型沼氣工程 的建設(shè) 。 為推動沼氣工程的建設(shè)， 農(nóng)業(yè)部要求各地要高度重視，把農(nóng)村沼氣建設(shè)作為促進農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收和為農(nóng)民辦實事的重要舉措來抓。同時項目將各類成熟的 12 可再生能源工程技術(shù)、農(nóng)藝技術(shù)、畜牧養(yǎng)殖技術(shù)等綜合配套、優(yōu)勢集成 ，具有較高的科技含量，實現(xiàn)了能源、生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益的統(tǒng)一，加速農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)進程。項目的建成 使糞便資源得到合理開發(fā)和充分利用，實現(xiàn)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護、資源利用和無公害農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo)，使其成為實施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的示范區(qū)。本項目以 畜禽糞便的厭氧發(fā)酵為主要技術(shù)環(huán)節(jié)，以糞便的資源化綜合利用為效益保障，集環(huán)保、能源、資